Une équipe internationale de scientifiques a découvert que le tunnel de particules à travers une barrière potentielle se produit instantanément, et non après un temps limité, comme l'ont montré des études récentes. Ceci est rapporté par Science Alert.
Au cours de l'expérience, les physiciens ont utilisé des atomes d'hydrogène. Le temps nécessaire aux électrons pour tunneliser a été mesuré avec une horloge atto, un appareil qui génère des faisceaux laser d'une durée de quelques attosecondes (10 à la moins 18e puissance d'une seconde) et peut calculer le moment où les électrons sont libérés d'un atome. Un millier d'impulsions lumineuses ultra-courtes d'une puissance totale de 30 gigawatts ont interagi avec l'hydrogène.
Bien que le tunnelage ait été initialement pensé pour être instantané, des études récentes utilisant des atomes multiélectroniques ont montré que les électrons traversent une barrière de potentiel dans un temps fini non nul. Cependant, les atomes d'hydrogène, qui ont un électron, ont permis des mesures et des calculs plus précis pour résoudre ce mystère. Les résultats expérimentaux ont montré que le motif observé correspond aux données obtenues dans la modélisation théorique du tunneling instantané.
L'effet tunnel, qui peut être imaginé comme le passage d'un objet à travers un mur, s'observe dans les systèmes quantiques et est impossible en mécanique classique. Il s'agit du fait qu'une particule peut franchir une barrière de potentiel sans avoir assez d'énergie pour cela, grâce à la relation d'incertitude de Heisenberg. Une barrière de potentiel est une région de l'espace qui sépare deux autres régions avec des énergies potentielles différentes ou identiques.